中学化学必修教材中离子知识的编排研究

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1、·２４·化学教育（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｘｊｙ．ｏｒｇ）２０１５年第１期中学化学必修教材中“离子知识”的编排研究张婷１２＊３程萍马宏佳（南京师范大学教师教育学院江苏南京２１００２３）摘要电解质、电离、离子反应等一系列“离子知识”有其自身的发展逻辑，学生学习离子知识的进程并不同于科学发展的进程。人教版、苏教版《化学１》教材对于离子知识的编排都较好地符合知识的逻辑顺序、学生的认知顺序和学生的心理发展顺序相结合的要求。关键词“三序”结合离子知识化学教材ＤＯＩ：１０．１３８８４／ｊ．１００３－３８０７ｈｘｊｙ．２０

2、１４０２００３９教学实践和理论研究证明，教材的编制要做到子是电流通过溶液以后才产生的，这些错误观点在学科知识的逻辑顺序、学生的认知顺序和学生的心后来的研究中得到了纠正。理发展顺序３者合理综合，即要遵守“三序”结合正是关于“水和电解质是如何被电解”这一问［１］的原则。高中化学的必修教材是为全体学生的发题的探讨导致了对电解质的正确认识。１８０５年，展而编制，是提升学生科学素养的基础模块。离德国的格洛塔斯探讨了电解反应的本质，认为在电子、电解质、电离、离子反应等一系列“离子知解水时，阳极和阴极好比磁铁，它们分别吸引

3、水的识”是学生由初中过渡到高中，由宏观的化学视角粒子而把水分解。威廉逊于１８５１年、克劳修斯于过渡到微观的化学视角的一扇大门，是教学的重１８５７年提出另一种看法：电解质在溶液中不断离点，亦是难点，利用“三序”结合的原则来分析人解成“基”，这些基又不断化合成电解质分子，２教版、苏教版２本教材中关于离子知识编排的结者处于动态平衡之中，所以通电才能发生电解。德构，以期能够管中窥豹，更深刻地理解教材。国物理化学家希托夫和科尔劳希先后研究过离子在１离子知识的发展进程溶液中的迁移，发现电解时正负离子是独立运动就像对燃烧反

4、应的认识存在燃素说和氧化说的的，希托夫甚至提到电解质的离子在溶液中不能形争论一样，历史上对电解反应本质的认识也有一段成稳定的分子。阿累尼乌斯在其博士论文《电解质［２－３］曲折的发展历程。的导电性研究》（１８８３年）中提出：电解质在水溶在１９世纪初期，人们主要关注的是电解现象。液中自动离解成游离的带电粒子，即在通电前，电１７９９年伏打发明了电堆之后，英国化学家尼克尔解质就已经在水溶液中离解了。由于这一理论不符森和卡里斯尔就用电解的方法分解了水（１８００合当时流行的说法———离子是通电后产生的，故遭年），１８０７

5、年戴维用电解熔融固体的方法制出了金到一些保守科学家的反对，门捷列夫认为电离理论属钠、钾，随后又通过电解得到了镁、钙、锶、钡会像当时已被证明是错误的燃素说的下场一样。可等金属。戴维的助手法拉第在此之后对电化学又进是实践证明，电离理论是正确的“氧化说”，这一行了广泛研究，对电解反应进行了定量研究，并在理论对许多现象如中和热、沉淀、水解、缓冲作用一系列实验的基础上创立了电解定律（即法拉第定以及酸和碱的强度等，都可以作出合理的解释，促律）：在电解过程中，电解质的析出量与电流强度进了人们对电解质溶液本质的认识。１９世纪

6、末电和时间成正比，沉积物的重量与该物质的当量成正子被发现以后，化学家才明白，离子是原子（或者比（当量是指该物质的摩尔质量Ｍ跟它的化合价原子团）得到或失去电子形成的带电粒子。电离理的比值）。这对化学的发展起了很大的作用。通过论的提出，为物理化学的发展开创了新阶段，同时对电解反应的研究，创造了许多术语：如阴极、阳也促进了整个化学的进步，阿累尼乌斯也因此获得极、阳离子、阴离子、电解质、离子等，这些术语１９０３年诺贝尔化学奖。至今仍然在使用。但是法拉第认为电解质是可以被综上所述，在科学发展史上，人们首先是对电电流分解

7、的物质，离子是电流分解出的粒子，即离解反应现象进行研究，进而提出电解质、离子等概＊通信联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｇｐｉｎｇ１＠ｎｊｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ２０１５年第１期化学教育（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｘｊｙ．ｏｒｇ）·２５·念，对宏观现象进行微观解释，在关于“电解质在联系。通电前是否会解离”的长达１个世纪的争论中，人２离子知识的学习进程们逐渐认识到电离现象的本质。由此可见，化学作在化学学习过程中，受认知水平和教学时限的为一门科学，有其自身的逻辑体系，这是科学的系制约，学生并不能完全按照科学家认识事物、建构统

8、性，科学的系统性反映了人类认识化学事物的历知识的进程去学习科学知识，因此教材对科学知识程和化学思想发展的历程。认识离子知识的发展进体系进行了改造，在不同学段呈现不同深度和广度程，有利于宏观把握学科知识间的内在规律与的知识（表１）。表１离子知识在不同阶段的学习要求初中高中大学了解电解质的概念，并在此基础知道原子得失电子形成离子，初上从电离的角度认识酸、碱、盐无机化学课程中包含酸、碱、盐溶液的第１阶段步